[发明专利]一种基于介电特性的油炸食品中明矾添加剂的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速检测食品中明矾添加剂的方法，尤其是基于介电特性的油炸食品中明矾添加剂的快速检测方法。

背景技术

油条是中国传统早点之一，外酥内松、色泽金黄，是老少皆宜、妇幼喜食的广受中国人喜爱的独特食品。油条的工艺过程中需要加入明矾，当人食用明矾后，含有的铝绝大部分通过肾脏等器官排泄出去，只有1%～2%被吸收并储留在人的肺、骨骼、肝、脑、睾丸等处。当所摄入的铝量过多时往往会增加肾的负担，将引起肾功能失调、肾衰竭和尿毒症等。

目前，铝的检测方法有传统的滴定法、分光光度法等，精密度更高的有石墨炉原子吸收光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）及ICP-质谱法（ICP-MS）、荧光分析法以及极谱法等。这些方法存在的主要问题有：价格昂贵、操作复杂；操作过程中涉及高温、强酸或者微波消解等，这些无形中增加了实验的复杂度和危险性，且回收率低。而精密度和准确度好的方法则需要繁琐的样品前处理工艺，费时费力，不利于普及。从一般性的检测扩展到快速、高灵敏度、无损、绿色是未来检测技术发展的方向。方便、简单、低成本、多指标的检测方法开发前景广阔，其应用范围广泛，能够便于消费群体的实时监控和检测。

利用食品的介电特性对食品进行无损检测在理论上和实际应用方面都具有可行性。利用食品介电特性对产品品质检测是食品物性学研究的重点之一，产品品质的变化可以客观地评价加工工艺的优劣,准确地判断加工过程的终点。介电特性法因其高效、可靠及简便的特点，可以实现高质量的农产品内部品质综合指标的检测及分级技术，提升农业自动化的进程，在农产品的成熟度监控、分级包装、贮藏保鲜中的应用前景十分广泛。利用农产品的介电特性进行快速无损检测其品质的研究始于20世纪60年代。发展至今已扩展到水果、蔬菜的成熟度、损伤的快速检测，谷物、大豆、种子的水分测定，饮料、啤酒、乳制品的细菌检测和保存期、安全期的控制等方面。介电特性还用来提供水产品的加工处理基础数据。虽然，介电特性广泛应用于水果、蔬菜、蛋类、豆类、油脂类和部分水产鱼类中，但还没有对于油炸食品，尤其是油条中明矾添加剂介电特性的相关报道。

发明内容

为了克服已有的检测方式简单精密度却不高、精密但费时费力、过程复杂的不足，本发明提供一种基于介电特性的快速检测油炸食品中明矾添加剂的方法，以快速简单、精密度高，能够较为准确、方便的检测油炸食品中铝的含量，从而便于判断食材是否符合卫生标准。

本发明采取的技术方案为：

食材具有极化特性，选取可能发生取向极化和原子极化的3×10⁸～10¹⁰Hz频率区域，考察不同浓度的明矾、小苏打及其混合水溶液的介质色散曲线ε′(ω)和介质吸收曲线ε″(ω)；揭示其规律性和特征，提出测定油炸食品中明矾添加剂含量的差分介电频谱新技术，具体如下：

一种基于介电特性的油炸食品中明矾添加剂的快速检测方法，包括以下步骤：

（1）将待检测油炸食品弄碎并置于去离子水中，回流搅拌1-4h，过滤，得滤液；

（2）利用同轴探针法测定滤液的介电特性值，绘制3×10⁸～10¹⁰Hz频率条件下滤液的介质色散曲线ε′(ω)和介质吸收曲线ε″(ω)；判别食材中是否含有铝离子；

（3）绘制滤液损耗总和差分曲线，根据介电特性和明矾添加剂之间的相关方程式N=0.1514Δε″_0.425GHz计算得到明矾添加剂的含量；其中，N为明矾添加剂的含量，Δε″_0.425GHz为0.425GHz频率处滤液差分介质吸收强度。

步骤（1）待检测油炸食品与去离子水质量比为1:100。

所述明矾添加剂包括明矾和小苏打。

本发明的原理在于：采用同轴探针法测定食材滤液的介电特性，通过在指定特定频率下确定明矾原子极化引起的谐振型特征后，以频谱的方式判别食材中是否含有铝离子，并建立介质的吸收强度与明矾浓度的对应关系。因为差分介电损耗总和与漏导损耗总和曲线在宽频下恒定，判断最佳检测频率，并建立此频率下明矾与小苏打混合液差分介电吸收强度ε″(ω)与混合液浓度的关系。最后，本发明用原子吸收光谱法进行铝含量的测定及相关性的验证。